(57)【要約】【課題】  優れた磁気ヘッドの位置調整を実現すると共に、優れた共振特性を持っているマイクロアクチュエーター及びヘッドジンバルアセンブリを提供する。【解決手段】  本発明のディスクドライブユニットに使われるヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエーター、磁気ヘッド、及び前記磁気ヘッドとマイクロアクチュエーターを載置するに使えられるサスペンションを含む。前記マイクロアクチュエーターは、一対のサイドアーム、前記サイドアームの間に延伸して該サイドアームを連結した１つの圧電素子、及び前記サイドアームの間に位置する１つの回転板を含む。ここで、磁気ヘッドは前記回転板の上に装着し、一対の連結素子は前記回転板と前記サイドアームをお互いに連結する。前記回転板は、圧電素子が収縮する時に第一方向へ回転し、圧電素子が膨張する時に第二方向へ回転する。【選択図】      図２ａ
2006244690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドジンバルアセンブリに使われるマイクロアクチュエーターであって、
一対のサイドアームと、
前記サイドアームの間に延伸して該一対のサイドアームを連結した１つの圧電素子と、
前記サイドアームの間に位置する１つの回転板と、
前記回転板と前記サイドアームをそれぞれお互いに連結させる一対の連結素子と、を含み、
前記回転板は、前記圧電素子が収縮するときに第一方向へ回転し、前記圧電素子が膨張するときに第二方向へ回転する、ことを特徴とするマイクロアクチュエーター。
【請求項２】
前記サイドアームの間に延伸された剛性アームをさらに含む、ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項３】
前記剛性アームは、前記サイドアームと当接する先細端部を有する、ことを特徴とする請求項２記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項４】
前記剛性アームは、前記圧電素子と前記回転板の間に位置する、ことを特徴とする請求項３記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項５】
前記サイドアームの間に延伸されて該サイドアームを連結させる基板をさらに含む、ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項６】
前記一対の連結素子は、前記回転板の縦方向軸線若しくは重心に沿ってお互いに対称となるように配置する、ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項７】
前記各連結素子と、該連結素子と対応するサイドアームと、前記剛性アームのと間の距離は同じである、ことを特徴とする請求項２記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項８】
前記サイドアームと前記回転板は異なる厚さを有する、ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項９】
前記サイドアーム、前記回転板、及び前記連結素子は一体成型されることを特徴とする請求項８記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項１０】
前記サイドアーム、前記回転板、及び前記連結素子は、セラミック、金属、シリコン、若しくはポリマからなる、ことを特徴とする請求項1記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項１１】
前記圧電素子は、セラミック、若しくは薄膜圧電素子である、ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項１２】
前記圧電素子は、単層若しくは多層圧電素子である、ことを特徴とする請求項１１記載のマイクロアクチュエーター。
【請求項１３】
ヘッドジンバルアセンブリであって、
マイクロアクチュエーターと、
磁気ヘッドと、
前記マイクロアクチュエーターを支持するサスペンションと、を含み、
前記サスペンションとマイクロアクチュエーターの底部との間には平行間隙が存在しており、
さらに、前記マイクロアクチュエーターは、
一対のサイドアームと、
前記サイドアームの間に延伸して該一対のサイドアームを連結させる１つの圧電素子と、
前記サイドアームの間に位置している、磁気ヘッドが装着されている１つの回転板と、
前記回転板と前記サイドアームをそれぞれお互いに連結させる一対の連結素子と、を含み、
前記回転板は、前記圧電素子が収縮するときに第一方向へ回転し、前記圧電素子が膨張するときに第二方向へ回転する、ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１４】
前記サイドアームの間の間隔は磁気ヘッド幅より大きい、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１５】
前記サイドアームの間に延伸した剛性アームをさらに含む、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１６】
前記剛性アームは、前記サイドアームと当接する先細端部を有する、ことを特徴とする請求項１５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１７】
前記剛性アームは、前記圧電素子と前記回転板との間に位置する、ことを特徴とする請求項１６記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１８】
前記サイドアームの間に延伸して該サイドアームを連結する基板をさらに含む、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１９】
前記一対の連結素子は、回転板の縦方向軸線若しくは重心に沿ってお互いに対称するように配置する、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２０】
前記各連結素子と、該連結素子と対応するサイドアームと、前記剛性アームとの間の距離は同じである、ことを特徴とする請求項１５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２１】
前記サイドアームと前記回転板は異なる厚さを有する、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２２】
前記サイドアーム、前記回転板、及び前記連結素子は一体成型されることを特徴とする請求項２１記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２３】
前記サイドアーム、前記回転板、及び前記連結素子は、セラミック、金属、シリコン、若しくはポリマからなる、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２４】
前記圧電素子は、セラミック、若しくは薄膜圧電素子である、ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２５】
前記圧電素子は、単層若しくは多層圧電素子である、ことを特徴とする請求項２４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２６】
磁気ヘッド、マイクロアクチュエーター、及び該マイクロアクチュエーターを支持するサスペンションを含むヘッドジンバルアセンブリと、
前記ヘッドジンバルアセンブリに連結されるドライブアームと、
磁気ディスクと、
前記磁気ディスクを回転するスピンドルモーターと、を含んでいるディスクドライブユニットであって、
前記マイクロアクチュエーターは、
一対のサイドアームと、
前記サイドアームの間に延伸して該一対のサイドアームを連結させる１つの圧電素子と、
前記サイドアームの間に位置する、磁気ヘッドが装着されている１つの回転板と、
前記回転板と前記サイドアームをそれぞれお互いに連結する一対の連結素子と、を含み、
前記回転板は、前記圧電素子が収縮するときに第一方向へ回転し、前記圧電素子が膨張するときに第二方向へ回転する、ことを特徴とするディスクドライブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録ディスクドライブユニットに関し、特に、回転可能な圧電マイクロアクチュエーター、及び該回転可能な圧電マイクロアクチュエーターを含むヘッドジンバルアセンブリ（HGA）、並びにディスクドライブユニットに関する。さらに具体的には、本発明は、ヘッドジンバルアセンブリに使われる改良した圧電マイクロアクチュエーターに関し、記録・再生ヘッドを微調整するとき、マイクロアクチュエーターの上に装着された磁気ヘッドのマイクロアクチュエーターの激発による振動を軽減する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録装置としてディスクドライブがよく使われている。ディスクドライブは、磁気媒体を使って情報を記録し、また、該磁気媒体の上に配置した磁気ヘッドによって選択的に磁気媒体に記録されている情報を読み出したり若しくは磁気媒体へ情報を書き込んだりする。
【０００３】
このようなディスクドライブに対して、近年、更に大きい記録密度と高速で正確な記録・再生操作が要求されている。この要求にこたえるため、ディスクドライブメーカーは、ディスクドライブの高密度化を実現すべく、例えば、磁気ディスクのトラック幅とトラックピッチ（track pitch）を減少することによって記録密度を高めている。
【０００４】
しかし、記録密度の更なる増加には、高密度の磁気ディスクの高速で正確な記録・再生操作が必要となり、それに対応してディスクドライブの記録・再生ヘッドの位置制御性能が増加することが要求される。しかし、従来の技術では、記録密度が増加した記録媒体上の特定のトラックに記録・再生ヘッドを高速で正確に位置決めすることは極めて難しい。このため、各ディスクドライブメーカーは、記録密度の絶えない増加要求に対して、記録・再生ヘッドの位置制御を改善する手段を鋭意研究中である。
【０００５】
現在、ディスクドライブメーカーは、高密度の磁気ディスクに対する記録・再生ヘッドの位置制御の手段として第二アクチュエーターを適用することが多い。該第二アクチュエーターは、一般的にマイクロアクチュエーターと呼ばれ、該マイクロアクチュエーターと第一アクチュエーターとを同時に動作させ、高速、かつ正確に記録・再生ヘッドの位置制御が行われる。通常、このようなマイクロアクチュエーターを含むディスクドライブを二重アクチュエーターシステム（dual-stage actuator system）と言う。
【０００６】
従来、複数種の二重アクチュエーターシステムを開発して、高密度記録媒体の特定トラック上で記録・再生ヘッドの動作速度を増加させるとともに、その位置微調整機能を改善させていた。これらの二重アクチュエーターシステムは、１つの第一ボイスコイルモーター（Voice-Coil Motor，VCM）アクチュエーターと、１つの第二マイクロアクチュエーター（例えば、圧電マイクロアクチュエーター（PZT micro-actuator））と、を含む構成である。ボイスコイルモーターアクチュエーターは、サーボ制御システムによって制御され、記録・再生ヘッドを支持するドライブアームを揺動して、記録媒体の特定トラック上での記録・再生ヘッドの位置を調整している。圧電マイクロアクチュエーターとボイスコイルモーターアクチュエーターは、記録・再生ヘッドを特定トラック上において定位速度で移動させ、また微調整の確実性を向上させるために使用される。これにより、ボイスコイルモーターアクチュエーターは記録・再生ヘッドの位置に対して粗調整を行い、また、圧電マイクロアクチュエーターは記録媒体に対応する記録・再生ヘッドの位置の微調整を行う。このようにボイスコイルモーターアクチュエーターと圧電マイクロアクチュエーターとが同時に動作することにより、高密度の記録媒体の中から確実に効率良くデータを記録・再生させることができる。
【０００７】
通常、マイクロアクチュエーターは、記録・再生ヘッドの微調整ができる圧電素子を備えている。これらの圧電マイクロアクチュエーターを含む補助回路は、マイクロアクチュエーターの上の圧電素子を激発することによって、該圧電素子を選択的に膨張または収縮させている。圧電マイクロアクチュエーターはこれらの構造を有し、圧電素子の膨張または収縮によってマイクロアクチュエーターを移動させ、これにより記録・再生ヘッドも移動させる。圧電マイクロアクチュエーターは、ボイスコイルモーターアクチュエーターを主に使用するディスクドライブに比べて、移動動作が更に迅速で、且つ正確に記録・再生ヘッドの位置を調整することができる。このような圧電マイクロアクチュエーターは、特許文献１や特許文献２に開示されている。
【０００８】
図１ａは、従来のディスクドライブユニットの一部分を示し、スピンドルモーター１０２の上に装着されている磁気ディスク１０１を示す図である。スピンドルモーター１０２は、磁気ディスク１０１を回転させるために用いられている。１つのＶＣＭアーム１０４には、マイクロアクチュエーター１０５と記録・再生ヘッド１０３を含むヘッドジンバルアセンブリ１００が載置される。ボイスコイルモーターはＶＣＭアーム１０４の動作を制御することにより、磁気ヘッド２０３を磁気ディスク表面で１トラックから他の１トラックへ移動させる。これによって、記録・再生ヘッド１０３は、磁気ディスク１０１からデータの記録・再生が行われる。操作中で、記録・再生ヘッド１０３が装着されている磁気ヘッドと回転する磁気ディスク１０１の間には、空気によって一定のリフト力が発生する。このリフト力は、ドライブアームに加えられる弾性カと同じ大きさの相反方向の反作用力であり、従って、ＶＣＭアーム１０４の全径行程（full radial stroke）中、回転ディスクの表面上で予定の浮上高さを保持することができる。
【０００９】
図１ｂは、図１ａの中で二重アクチュエーターシステムを有する従来のアクチュエーターが装着されているヘッドジンバルアセンブリ１００を示す図である。ボイスコイルモーターとヘッドジンバルアセンブリ１００の固有の許容差によって、磁気ヘッド１０３は高速で正確に位置制御を行うことができなくなり、従って、記録・再生ヘッド１０３が磁気ディスク１０１から確実にデータを記録・再生する機能に影響する。このため、圧電マイクロアクチュエーター１０５を適用して磁気ヘッドと記録・再生ヘッドの位置制御を改善させている。具体的には、圧電マイクロアクチュエーター１０５は、ボイスコイルモーターと比べて、更に小さい幅で磁気ヘッド１０３の位置を調整することができる構成とし、これにより、ボイスコイルモーターとヘッドジンバルアセンブリ１００の間に生じる共振許容差を補う。例えば、圧電マイクロアクチュエーター１０５は更に小さい記録トラックピッチ（track  pitch）を利用し、また、ディスクドライブのＴＰＩ値（‘tracks per inch’ value）を５０％増加すると共に、磁気ヘッドのトラック捜索時間または位置決め時間を効率よく短くした。これにより、圧電マイクロアクチュエーター１０５は、ディスクドライブの情報記録ディスクの面記録密度を著しく向上させる。
【００１０】
図１ａ、図１ｂに示すように、通常のマイクロアクチュエーターはＵ型マイクロアクチュエーター１０５が適用される。該Ｕ型マイクロアクチュエーター１０５には２つのサイドアーム１０７が設置されており、前記２つのサイドアーム１０７は磁気ヘッド１０３をその間に保持してあり、また、前記２つのサイドアーム１０７を移動させることにより磁気ヘッド１０３を移動させる。しかし、前記２つのサイドアーム１０７の移動は該装着区域で１つの反作用力を生み出し、該反作用力がサスペンションの舌部に与えられ、更にはサスペンション本体にも与えられる。この反作用力によってサスペンションが共振（resonance）若しくは振動し（vibration）、従って、ヘッドジンバルアセンブリ１００の動的な特性を低下させる。マイクロアクチュエーター１０５が動作する際に生じるサスペンションの共振は、ディスクドライブ装置サーボ帯域幅（bandwidth）を制限する要素の１つである。
【００１１】
図１ｃに示すように、従来の圧電マイクロアクチュエーター１０５は、１つのセラミック製のＵ型フレームを含み、該Ｕ型フレームは２つのセラミック梁、若しくはセラミックアーム１０７からなり、このセラミック梁、若しくはセラミックアーム１０７は圧電素子を含む構成である。図１ｂ、図１ｃに示すように、圧電マイクロアクチュエーター１０５はフレキシャ１１４の上に物理的に連結されている。具体的には、３つの電気連結ボール１０９（金ボール若しくはハンダボール（gold ball bonding or solder ball bonding、ＧＢＢ  ｏｒ  ＳＢＢ））によって、マイクロアクチュエーター１０５とセラミック梁１０７の両側に位置するサスペンショントレース（suspension trace）１１０がお互いに連結される。また、４つの導電ボール１０８（金ボール若しくはハンダボール）によって磁気ヘッド１０３とトレース１１０が互いに連結される構成である。
【００１２】
図１ｄは、磁気ヘッド１０３をマイクロアクチュエーター１０５に組立てる過程を示す図である。図１ｄに示すように、磁気ヘッド１０３の側面位置１０６は、エポキシ１１２によって２つのセラミック梁１０７に粘着される。このような連結方式は、磁気ヘッド１０３の動作とマイクロアクチュエーター１０５のセラミック梁１０７の動作をお互いに独立させることができる。マイクロアクチュエーター１０５のセラミック梁１０７に付いている圧電素子１１６は、激発されることにより磁気ヘッド１０３の移動を制御している。具体的には、サスペンショントレース１１０により電圧を印加する際に、圧電素子１１６の膨張若しくは収縮によりＵ型マイクロアクチュエーターフレームの２つのセラミック梁１０７が変化して、磁気ヘッド１０３は記録・再生ヘッドの位置を微調整するために磁気ディスク１０１のトラック上を移動する。前記方式により、磁気ヘッド１０３の位置を制御して位置の微調整が正確に行われる。図１ｅは、組立てた後の図１ｄのマイクロアクチュエーターと磁気ヘッドを示す図である。図１ｅでもマイクロアクチュエーターの２つセラミック梁１０７が可能な平行移動を示す。例えば、矢印１１７ａと１１７ｂが示すように、マイクロアクチュエーターが激発された際、平行移動が生じると共に、マイクロアクチュエーターの基部には反作用力が生じる（それぞれ１１８ａと１１８ｂ）。
【００１３】
前記マイクロアクチュエーターは、磁気ヘッドの位置を効率よく確実に微調整する解決方案を提供しているが、また、不利な影響も創出している。具体的には、マイクロアクチュエーター１０５と磁気ヘッド１０３は、全てサスペンションの舌部に固定されており、圧電マイクロアクチュエーター１０５が激発された際に、サスペンションには共振が生じ、その対応としての反作用力１１８ａと１１８ｂが発生する。すなわち、マイクロアクチュエーターのＵ型フレーム及びその構造の制限により、また、磁気ヘッドとマイクロアクチュエーターの重量の影響によって、磁気ヘッド１０３の調整に適用されたマイクロアクチュエーターの平行移動はサスペンションを振動させる。マイクロアクチュエーターの動作によって生じたサスペンションの振動による共振と、サスペンション基板を揺動する際に生じた共振は、同じ効果を持っており、このため、磁気ヘッドが磁気ディスクからデータを記録・再生する場合にトラックずれが発生し、更には、ディスクドライブサーボ帯域幅（servo bandwidth）と容量の向上を制限することになっていた。
【００１４】
図１ｆは、サスペンション基板を激発した場合とマイクロアクチュエーターの圧電素子を激発した場合の共振増幅率―周波数を示す図である。図１ｆに示すように、符号２０１はサスペンション基板が激発された場合の共振曲線を示し、符号２０２はマイクロアクチュエーターが激発された場合の共振曲線を示す。図１ｆによると、周波数が２０ＫＨｚ以下になる際に、サスペンションは該周波数に対応していくつかの峰値と最低値を持っている。これはディスクドライブの共振特性が悪いことを表している。振動問題を除いて、従来技術のマイクロアクチュエーターＵ型フレームは、機械的衝撃を受けた際に、よく損壊したり障害が発生したりする。また、従来技術のマイクロアクチュエーターの２つの圧電素子の配置構造（alignment）、及び装着過程も非常に複雑である。
このため、ヘッドジンバルアセンブリとディスクドライブユニットに適用でき、かつ前記振動問題を除くと共に、記録・再生ヘッドの微調整を行うことが可能なマイクロアクチュエーターの提供が要望されていた。
【特許文献１】特開２００２−１３３８０３号公報
【特許文献２】特開２００２−０７４８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の第１の目的は、優れた磁気ヘッドの位置調整を実現すると共に、優れた共振特性を持っている改善したマイクロアクチュエーター及びヘッドジンバルアセンブリを提供することにある。
本発明の第２の目的は、振動を低下すると共に、簡単で効率よくヘッドジンバルアセンブリと連結する改善したマイクロアクチュエーターを提供することにある。
本発明の第３の目的は、大きいサーボシステム帯域幅及び記録容量を持っていると共に、マイクロアクチュエーターを使って磁気ヘッド位置の微調整を行うことができる改善したディスクドライブユニットを提供することにある。
本発明の第４の目的は、１つの圧電素子だけを備えているマイクロアクチュエーターを提供することにある。
本発明の第５の目的は、激発された時、磁気ヘッドを平行移動させるのではなく回転させるマイクロアクチュエーターを提供することにある。
本発明の第６の目的は、機械的な防震性能を備えている改善したマイクロアクチュエーターを提供することにある。
本発明の第７の目的は、金属（例えば、ステンレス）からなったフレームを備えているマイクロアクチュエーターを提供することにある。
本発明の第８の目的は、従来のマイクロアクチュエーターより簡単に製造すると共にコストを軽減したマイクロアクチュエーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、ヘッドジンバルアセンブリに使われるマイクロアクチュエーターであって、一対のサイドアームと、前記サイドアームの間に延伸して該一対のサイドアームを連結した１つの圧電素子と、前記サイドアームの間に位置する１つの回転板と、前記回転板と前記サイドアームをそれぞれお互いに連結させる一対の連結素子と、を含み、前記回転板は、前記圧電素子が収縮するときに第一方向へ回転し、前記圧電素子が膨張するときに第二方向へ回転することを特徴とする。
【００１７】
これにより、磁気ヘッドが回転板に装着されており、従来の技術に比べて、磁気ヘッドは極めて小さく振動しながら選択的に回転して位置の微調整を行う。また、本発明のマイクロアクチュエーターは１つの圧電素子を使って磁気ヘッドを左若しくは右に回転しているので、その共振特性に与える影響が極めて小さい。前記マイクロアクチュエーターフレームは、好ましくは金属（例えば、ステンレス）からなる。金属からなるマイクロアクチュエーターは、装置の機械的な防震性能を高くすると共に、エポキシではなく、レーザー接合によりサスペンション（例えば、CIS若しくはTSAサスペンション）に連結させる。
【００１８】
本発明の他の実施例として、ヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエーターと、磁気ヘッドと、前記マイクロアクチュエーターを支持するサスペンションとを含む。
ここで、前記磁気ヘッドはマイクロアクチュエーターの回転板の上に装着されている。前記マイクロアクチュエーターフレームは、好ましくは金属（例えば、ステンレス）からなる。しかし、セラミック（例えば、ジルコニア）、シリコン、ポリマ、若しくは他の適切な材料を使うこともできる。前記圧電素子は、好ましくは、薄膜圧電素子若しくはセラミック圧電素子である。
【００１９】
本発明の他の実施例として、ディスクドライブユニットは、磁気ヘッド、マイクロアクチュエーター、及び該マイクロアクチュエーターを支持するサスペンションを含むヘッドジンバルアセンブリと、前記ヘッドジンバルアセンブリに連結されるドライブアームと、磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転するスピンドルモーターと、を含み、前記ヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエーターと、磁気ヘッドと、前記マイクロアクチュエーターを支持するサスペンションとを含む。ここで、前記磁気ヘッドはマイクロアクチュエーターの回転板の上に装着されている。前記マイクロアクチュエーターは、前記１つの圧電素子を激発することによって回転板を回転させ、更には磁気ヘッドの位置を調整している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、前記マイクロアクチュエーターの回転板、及び該回転板をサイドアームに連結させる連結アームは、種々の形状、外形若しくは構造とすることができる。このため、本発明で開示したいずれかの特定形状、外形若しくは構造に限らず、該形状、外形若しくは構造は、圧電素子を激発させる際に、選択的に回転板を回転させることができればよい。本発明に開示した回転板及び、マイクロアクチュエーター構造の重量分布は、サスペンションの共振特性が著しく高められ、ディスクドライブ装置の容量及びサーボ帯域幅を更に大きくさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を容易に理解できるように、以下添付図面を参照して本発明の異なる実施形態について説明する。
ここで、異なる図面の同じ部品には同一符号を付している。上記したように、本発明において、圧電素子を含むマイクロアクチュエーターは、激発されて記録・再生ヘッドを微調整する際に、マイクロアクチュエーターからヘッドジンバルアセンブリのサスペンションに与えられる振動を除く若しくは低下することができるように設計される。本発明の１つの主な目的は、回転可能なマイクロアクチュエーターを提供することにあり、好ましくは、圧電素子（PZT）を１つだけ備えて回転可能なマイクロアクチュエーターを提供することである。前記マイクロアクチュエーターが激発されたとき、振動を低下させるために磁気ヘッドを平行移動させずに回転させる。マイクロアクチュエーターによる震動を低下することにより、ディスクドライブの共振特性を改善し、また、サーボシステム帯幅及び記録容量を向上させている。
【００２２】
以下、本発明における回転可能なマイクロアクチュエーターのいくつかの実施例について説明する。実施例の一部分は従来技術において図面に表示し説明を付した構成（例えば、前記図１ｂと図１ｃに示したような従来のヘッドジンバルアセンブリ）であるが、本発明はこれらの適用に制限されるものではない。即ち、本発明の回転可能なマイクロアクチュエーターは、マイクロアクチュエーターを適宜に含んでいる何れかのディスクドライブ装置に適用されることができる。また、該回転可能なマイクロアクチュエーターは、ヘッドジンバルアセンブリの共振特性を改善することであり、ヘッドジンバルアセンブリの詳細な構造とは必ずしも一致するものではない。
【００２３】
図２ａは、本発明の第一実施例に関する回転可能なマイクロアクチュエーターを含むヘッドジンバルアセンブリを示す図である。図２ａに示す実施例は、図１ｂと図１ｃに示したような従来のヘッドジンバルアセンブリに適用されることができる。上記したように、従来のヘッドジンバルアセンブリは、磁気ヘッド２０１、マイクロアクチュエーター２０２、及び前記磁気ヘッド２０１とマイクロアクチュエーター２０２を支持するサスペンション８を含む。サスペンション８は、ロードビーム（load beam）２０７、フレキシ（flexure）２０３、ヒンジ（hinge）２０５、及び基板（base plate）２０８を含む構成である。前記ヒンジ２０５上には、１つの孔２１２が形成されており、該孔２１２はサスペンション８をディスクドライブの駆動アーム（図示せず）にかしめる（swaging）ために形成される。また、ヒンジ２０５上には、サスペンション８の重量を軽くするために、孔２１５を設計し必要のない材料を除いている。ロードビーム２０７の上には、小さな突起部５０３が設置されている（図５参照）。フレキシ２０３の上には複数の電極パッド２１３を設置し、該複数の電極パッド２１３の一端と制御システムが連結されており（図示せず）、その他端部は複数のケーブル２０９，２１１と接続している。ケーブル２０９は磁気ヘッド２０１と電気的な接続に使用され、ケーブル２１１はマイクロアクチュエーター２０２の上の圧電素子２２０の電気的な接続に使用される。ディスクドライブ上のボイスコイルモーター（Voice-Coil Motor，VCM）は駆動アームとヘッドジンバルアセンブリの駆動を制御する。従って、ヘッドジンバルアセンブリは、磁気ヘッド２０１及びその上の記録・再生ヘッドをディスクドライブ内の磁気ディスクのいずれかのデータトラックの上に位置決めさせる。上記したように、ディスクドライブは、マイクロアクチュエーター２０２によって迅速で正確に磁気ヘッド２０１の位置を調整することができると共に、動作する際の磁気ヘッド２０１のトラック捜索時間または位置決め時間（seeking and settling time）を短くすることができる。これにより、該ヘッドジンバルアセンブリがディスクドライブに装着された際に、ディスクドライブは二重アクチュエーターシステムを有することになり、ここでボイスコイルモーターは磁気ヘッド２０１の位置に対して大きく調整され、マイクロアクチュエーター２０２は磁気ヘッド２０１の位置に対して微調整される。
【００２４】
図２ｂは、図２ａのヘッドジンバルアセンブリの一部を拡大して示す図である。ここで、該実施例における回転可能なマイクロアクチュエーターの詳細を示すと、本実施例における前記マイクロアクチュエーターは、２つのサイドアーム２１６、２つのサイドアーム２１６の間に装着されている１つの圧電素子２２０、及び１つの剛性アーム２１８を含む構成である。ここで、前記剛性アーム２１８は、２つのサイドアーム２１６の間に延伸させており、前記圧電素子２２０と磁気ヘッド２０１の間に位置している。サスペンション８の活動底板２１９（磁気ヘッド２０１の裏面に位置する）の上には４つの電極パッドが設置されており、前記電極パッドはケーブル２０９により電極パッド２１３と接続されるている。磁気ヘッド２０１の一端には、活動底板２１９上の電極パッドとお互いに対応する複数の電極パッドが設置されている。活動底板２１９上の電極パッドと磁気ヘッド２０１の上の電極パッドは、例えば、電性連結ボール（GBB若しくはSBB）２１７によって電気的に接続される。
【００２５】
図２ｃは、図２ｂのヘッドジンバルアセンブリを異なる方向から見た斜視図である。図２ｃに示したように、ケーブル２１１の一端と回転可能なマイクロアクチュエーターの圧電素子２２０は、複数の導電ボール２２２（例えば、GBB若しくはSBB）により電気的に接続される。ケーブル２１１の他端とサスペンションの電極パッド２１３が電気的に接続される（図示せず）。図２ｃに示すように、前記ロードビーム２０７の上に形成された１つの位置限定装置２２６は、サスペンション８の舌部４０５の着脱過程時、またはサスペンションやディスクドライブが機械的衝撃、震動を受けた場合の移動を制限するために使用される。
【００２６】
図３ａは、図２ａ乃至図２ｃの中で第一実施例に関する回転可能なマイクロアクチュエーターの更に詳しい展開斜視図である。本実施例において、前記マイクロアクチュエーターは、一対のサイドアーム２１６を有する支持フレーム３０３、前記一対のサイドアーム２１６の間に連結されている底板３０７、回転板３０２、及び一対の連結アーム若しくは連結ブリッジ３０１ａ、３０１ｂを備えている。ここで、前記連結アーム３０１ａ、３０１ｂは、それぞれ回転板３０２を一対のサイドアーム２１６に連結させている。前記支持フレーム３０３は、金属（例えば、ステンレス）からなることが好ましいが、選択的にセラミック（例えば、ジルコニア）、シリコン、ポリマ、若しくは他の適切な材料を使って製造してもよい。１つの剛性アーム２１８は、２つの先細端部３０８，３０９を有することが好ましい。該剛性アーム２１８は、例えば、エポキシテープ３０５により底板３０７の上に装着される。また、前記剛性アーム２１８の端部は他の形状に設計してもよく、例えば、平面、円形、若しくは他の適切な形としてもよい。圧電素子２２０は、支持フレーム３０３の一端に２つのサイドアーム２１６の間に挟まれて装着されており、エポキシ３１１によって前記サイドアーム２１６に連結される。本実施例において、前記圧電素子２２０は、圧電セラミック若しくは圧電薄膜塊を適用し、また、単層若しくは多層構成に製造される構造とすることができる。
【００２７】
図３ｂは、図３ａの回転可能なマイクロアクチュエーターを組み立てた後の図である。図３ｂに示したように、通常のモード（例えば、圧電素子２２０に電圧が印加されなかった場合）で、支持フレーム３０３の２つのサイドアーム２１６は平行構造となる。また、前記剛性アーム２１８の２つの端部３０８，３０９は、それぞれ各サイドアーム２１６と連結され、圧電素子２２０が激発された後の膨張または収縮する際に、前記サイドアーム２１６のピボット点となる。即ち、圧電素子２２０が膨張される際に、２つのサイドアーム２１６は圧電素子２２０の位置する箇所で外に向かって押圧する。前記サイドアーム２１６の一端が外に向かって押圧することにより、サイドアーム２１６の他端は剛性アーム２１８の端部３０８，３０９に沿って内部（例えば、互いに近接する方向）に回転することになる。２つのサイドアーム２１６間の距離が変化（収縮若しくは膨張）した際に、回転板３０２は、自身が回転する連結方式で２つのサイドアーム２１６と連結される。この回転は、連結アーム若しくは連結ブリッジ３０１ａ、３０１ｂの設計によってなされる。前記連結アーム３０１ａ、３０１ｂは、直線や湾曲など種々の形状としてもよい。しかし、２つのサイドアーム２１６を同時に押圧させる際には、連結アーム３０１ａ、３０１ｂが同じ方向に向かって回転し、サイドアーム２１６をそれぞれ膨張させる際には、連結アーム３０１ａ、３０１ｂが異なる方向に向かって回転する構造として前記連結アーム３０１ａ、３０１ｂを設置させる。これにより、圧電素子２２０を選択的に激発させて膨張または収縮させ、回転板３０２の回転方向と回転量を制御することができる。したがって、ヘッドジンバルアセンブリに１つの圧電素子２２０を有した回転可能なマイクロアクチュエーターを提供することができる。この回転板３０２と連結アーム３０１ａ、３０１ｂの形状は、さまざまに形成させることができ、既述した回転機能が実現されればよい。また、前記連結アーム３０１ａ、３０１ｂはともに可撓性及び弾性を有していることが好ましい。さらに、前記回転板３０２と一体に設計されることにより、回転板３０２をその中心軸として回転させることができる。また、連結アーム３０１ａ、３０１ｂはいずれかの形状（例えば、直線や湾曲等）に構わず、回転板３０２の一縦方向軸線若しくは重心に沿って対称となるように設計することが好ましい。実施例において、剛性アーム２１８毎との連結点の間の距離は同一であり、前記連結点は、連結アーム３０１ａ、３０１ｂ毎とそれぞれのサイドアーム２１６の連結点である。さらに、連結アーム３０１ａ、３０１ｂとして好ましくは回転板３０２が弾性を実現させるような構造を持ち、例えば、サイドアーム２１６により膨張若しくは収縮作用力が前記連結アーム３０１ａ、３０１ｂに加わらなかった場合、連結アーム３０１ａ、３０１ｂは中間位置に戻る構成とすることができる（回転板は回転しない位置にある）。
【００２８】
また、磁気ヘッド２０１は、回転板３０２に装着されることが好ましく、さらに前記磁気ヘッド２０１の中軸と回転板３０２の中軸が重なり合えばよい。ここで、本発明において、板の構造は、何れかの特定形状にかかわらず、その形状が磁気ヘッドに装着されることができればよい。
【００２９】
図４（ａ）は、図３ｂの回転可能なマイクロアクチュエーターをヘッドジンバルアセンブリに装着する際の装着過程を示す図である。磁気ヘッド２０１は、例えば、エポキシ接着剤４０２等によりマイクロアクチュエーターの回転板３０２の上に装着される。圧電素子２２０の上にはサスペンション８の舌部４０５上の電極パッド４０８と対応する２つの電極パッド４０３が設置されている。２つの導電ボール（図示せず）は、電極パッド４０８によりマイクロアクチュエーター２０２の圧電素子２２０とケーブル２１１を電気的に連結する。マイクロアクチュエーター２０２の磁気ヘッド２０１を有する底板３０７は、圧電素子２２０が動作する際に磁気ヘッド２０１をスムーズに回転させるような方式で、その一部分がサスペンション８の舌部４０５に接着される。サスペンション８の舌部４０５は、ロードビーム２０７の上の小さな突起部５０３（図５参照）が搭載力を前記磁気ヘッド２０１の中心区域に位置するように設計することが好ましい。サスペンション８の舌部４０５の活動底板２１９には、磁気ヘッド２０１の電極パッド４０４と対応して少なくとも４つの電極パッド４０７が設置されている。導電ボール２１７（例えば、GBB若しくはSBB）は、磁気ヘッド２０１とケーブル２０９を電気的に連結し、これにより、磁気ヘッド２０１の記録・再生ヘッド部が駆動制御システムの制御を受ける。図４（ｂ）は、図４（ａ）のヘッドジンバルアセンブリが装着された後の状態を示す図である。１つの実施例として、装着過程の中、磁気ヘッド２０１をマイクロアクチュエーター２０２内に挿入して連結する前には、先ず、マイクロアクチュエーター２０２をサスペンション８に装着させる。本発明の優れた所は、回転可能なマイクロアクチュエーター２０２を従来のヘッドジンバルアセンブリに装着させる際に、元の構造に対して小さな変動で済むことにある。
【００３０】
図５は、本発明の好ましい１つの実施例として、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションの舌部区域の一部を示す側面図である。図５に示すように、ロードビーム２０７の上の小さな突起部５０３はサスペンション８の舌部４０５を支持するために設けられる。磁気ヘッド２０１が装着されている回転可能なマイクロアクチュエーター２０２は、底板３０７部分によりサスペンション８の舌部４０５に装着される。導電ボール（例えば、GBB若しくはSBB）５０６は、圧電素子２２０の電気的な連結に適用される。また、導電ボール２１７は磁気ヘッド２０１の電気的な連結に適用される。一部分の固定区域の側面には２つの平行な間隙５０１，５０７が形成されている。間隙５０１は、磁気ヘッド２０１をマイクロアクチュエーター２０２の圧電素子２２０の駆動により自在に回転させる。他の間隙５０７は、圧電素子２２０に電圧が印加されている際に、圧電素子２２０を自在に膨張若しくは収縮させる。また、前記間隙は、マイクロアクチュエーター２０２が動作する際、振動がマイクロアクチュエーター２０２からサスペンション８に与えられることを防止する。
【００３１】
図６は、本発明の回転可能な圧電マイクロアクチュエーターの製造及び装着のフローチャートである。具体的には、ステップ６０１で開始後、先ず、剛性アーム２１８及び圧電素子２２０をマイクロアクチュエーター２０２の支持フレーム３０３に装着する（ステップ６０２）。その後、磁気ヘッド２０１をマイクロアクチュエーター２０２に装着する（ステップ６０３）。好ましくは、磁気ヘッド２０１を回転板３０２に装着して磁気ヘッド２０１と回転板３０２の中軸を合わせる。これにより、マイクロアクチュエーター２０２を激発する場合の振動を低下することができる。また、圧電素子２２０はサスペンション８の連結部分の重量が釣り合う位置（本実施例による）に向けばよく、これにより、マイクロアクチュエーター２０２を激発する際に生じる振動を更に低下させる。続いて、磁気ヘッド２０１とマイクロアクチュエーター２０２をサスペンション８に固定する（ステップ６０４）。また、上記したように、磁気ヘッド２０１とマイクロアクチュエーター２０２をサスペンション８に電気的に連結する（ステップ６０５）。マイクロアクチュエーター２０２と磁気ヘッド２０１の組み合う重量は、サスペンション８の上で更に良いバランスを得ることが好ましい。圧電マイクロアクチュエーターは、装着する過程（ステップ６０７）が終了する前に、外観検査を行うことにより（ステップ６０６）確かな装着を確保する。なお、当業者は、本発明の前記開示によって本発明の趣旨を理解してから、図６に示した詳しいステップ及びその順序に対して変化例若しくは応用例を追加することができる。
【００３２】
図７（ａ）は、本発明の回転可能なマイクロアクチュエーターを駆動することができる圧電素子２２０の動作電圧の一例を示す図である（例えば、サイン波形７０２）。図７（ｂ）は、圧電素子２２０に電圧が未印加時の本発明の回転可能なマイクロアクチュエーターの第一種類のモードを示す図である。上記したように、正常状態で、２つのサイドアーム２１６は互いに平行しており、回転板３０２と磁気ヘッド２０１は平行若しくは回転しない位置を保持している。図７（ｃ）は、電圧の印加時、例えば、図７（ａ）のサイン波形７０２の第二半周期の電圧を圧電素子２２０に印加する際、圧電素子が収縮する第二種類のモードを示す図である。圧電素子２２０が収縮するため、２つのサイドアーム２１６は剛性アーム２１８の一側部から内部に向かって回転し、また、剛性アーム２１８の他側部から外部に向かって回転する。これにより、該モードで、２つのサイドアーム２１６は回転板３０２の位置で外側に向かって回転される。その結果、回転板３０２が左方向に回転し、磁気ヘッド２０１も左方向に回転させる。図７（ｄ）は、電圧の印加時、例えば、図７（ａ）のサイン波形７０２の第一半周期の電圧を圧電素子に印加する際、圧電素子が膨張する第三種類のモードを示す図である。圧電素子２２０が膨張するため、２つのサイドアーム２１６は剛性アーム２１８の一側部から外部に向かって回転し、また、剛性アーム２１８の他側部から内部に向かって回転する。これにより、該モードで、２つのサイドアーム２１６は回転板３０２の位置で内側に向かって回転される。これにより、回転板３０２が右方向に回転し、磁気ヘッド２０１も右方向に回転させる。図７（ａ）乃至（ｄ）に示したように、本発明の回転可能な圧電マイクロアクチュエーターは、圧電素子２２０へ選択的に特定電圧を印加することにより磁気ヘッド２０１が制御され、効率良く回転させることができる。
【００３３】
図８（ａ）乃至（ｃ）は、三種類の回転板３０２と連結アーム３０１ａ、３０１ｂの形状を示す図である。これらは実施例としていずれも好ましく、また他の異なる形状を持つ回転板３０２と連結アーム３０１ａ、３０１ｂを適用することができる。例えば、当業者が本発明の内容を理解してから容易に考えられた形状を採用してもよい。
【００３４】
図９ａは、本発明のマイクロアクチュエーター３０３ａと、先細端部３０８ａ、３０８ｂを備えている剛性アーム２１８ａとが一体成型された他の実施例である。即ち、本実施例では、底板３０７を取り除いており、剛性アーム２１８ａが支持フレーム３０３ａの一部分となる構成である。前記第一実施例のように、先細端部３０８ａ、３０８ｂは、サイドアーム２１６に同じピボット機能を提供している。他の実施例において、支持フレーム３０３ａは金属（例えば、ステンレス）からなり、部分的なエッチング技術により構造が極めて精密な支持フレーム３０３ａを得ることができる。また、粘着や粘着に類似した方式ではなく、レーザー接合方式を利用してマイクロアクチュエーター２０２とヘッドジンバルアセンブリを装着している。本実施例において、マイクロアクチュエーター２０２の装着過程は、例えば、エポキシ接着剤若しくは粘着剤３１１を用いて、電極パッド４０３ａを備えている圧電素子２２０ａをマイクロアクチュエーター２０２の支持フレーム３０３ａ上と、２つのサイドアーム２１６間に装着するだけでよい。
【００３５】
図９ｂは、図９ａのマイクロアクチュエーターを装着した後の図である。図９ｃ及び図９ｄに示すように、マイクロアクチュエーターを装着した後、それらとヘッドジンバルアセンブリを一体に組み立てることができる。該ヘッドジンバルアセンブリの装着過程としては、図４（ａ）乃至（ｂ）に示したヘッドジンバルアセンブリの装着過程と同じようにすればよい。更に具体的には、例えば、２つのエポキシ接着点４０２により磁気ヘッド２０１がマイクロアクチュエーター２０２の回転板３０２の上に装着される。このとき、圧電素子２２０ａ上の２つの電極パッド４０３ａとサスペンションの舌部４０５の電極パッド４０８が互いに対応している。２つの導電ボール（図示せず）は、電極パッド４０８によりマイクロアクチュエーターの２つの圧電素子２２０ａとサスペンションのケーブル２１１を電気的に連結している。磁気ヘッド２０１が装着されたマイクロアクチュエーターの剛性アーム２１８ａは、圧電素子２２０ａが動作する際、磁気ヘッド２０１をスムーズに回転させるような方式でその一部分がサスペンション８の舌部４０５に接着される。前記サスペンション８の舌部４０５は、ロードビーム２０７の上の小さな突起部５０３が（図９ｅ参照）、搭載力を常に磁気ヘッド２０１の中心区域に位置するよう設計されている。サスペンション８の舌部４０５の活動底板２１９には、磁気ヘッド２０１の電極パッド４０４と対応して少なくとも４つの電極パッド４０７が設置されている。複数の導電ボール２１７（例えば、GBB若しくはSBB）は、磁気ヘッド２０１とサスペンション８のケーブル２０９を電気的に連結し、これにより、磁気ヘッド２０１の記録・再生ヘッド部が駆動制御システムの制御を受ける。図９ｃは、図９ｂのヘッドジンバルアセンブリが装着された後の状態を示す図である。
【００３６】
図９ｅは、図９ｄのヘッドジンバルアセンブリのサスペンションの舌部区域の一部を示す側面図であり、図５に示す実施例に対応する。具体的には、ヘッドジンバルアセンブリのロードビーム２０７上には、サスペンション８の舌部４０５を支持する小さな突起部５０３が設置されている。磁気ヘッド２０１が装着されている回転可能なマイクロアクチュエーター２０２は、剛性アーム２１８ａ部分によりサスペンション８の舌部４０５に装着される。複数の導電ボール５０６（例えば、GBB若しくはSBB）は、圧電素子２２０ａの電気的な連結に適用され、導電ボール２１７は磁気ヘッド２０１の電気的な連結に適用される。前記一部分装着区域の両側には、平行の間隙５０１，５０７が形成されている。間隙５０１により、マイクロアクチュエーター２０２の圧電素子２２０ａを駆動する際に、磁気ヘッド２０１がスムーズに動作されるようになる。また、他の間隙５０７により、電圧が印加されている際、圧電素子２２０ａが自在に膨張若しくは収縮されるようになる。
【００３７】
図１０は、前記実施例によりなる磁気ヘッド２０１が装着されている回転可能な圧電マイクロアクチュエーター２０２の構造を示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の図１０に示す実施例の回転可能な圧電マイクロアクチュエーターの試験結果を示すグラフである。具体的には、曲線９０１は、基板が激発された際の共振増幅率を示し、曲線９０３は、基板が激発された際の対応する位相を示す。また、曲線９０２は、マイクロアクチュエーター２０２の圧電素子２２０ａが激発された際の共振増幅率を示し、曲線９０４は、圧電素子２２０ａが激発された際の対応する位相を示す。前記試験結果から見ると、本発明はディスクドライブの動作性能を著しく高め、磁気ヘッド２０１の位置調整も簡単になり、サーボシステム帯域幅及び記録容量を向上させている。
【００３８】
図１２（ａ）は、マイクロアクチュエーターの支持フレーム３０３ｂの全て部品が同じ厚さを有した本発明の他の実施例を示す図である。即ち、サイドアーム２１６、先細端部３０８ｂ及び３０９ｂを備えている剛性アーム２１８ｂ、回転板３０２、連結アーム３０１ａ`、３０１ｂ`は全て同じ厚さを有している。このため、本実施例において、該支持フレーム３０３ｂは厚さが同じ１枚の板材料をカットして得ることができる。また、本実施例のマイクロアクチュエーターは、図９ａ及び図９ｂに示したマイクロアクチュエーターと同様に、剛性アーム２１８ｂと支持フレーム３０３ｂは一体成型されている。また、他の実施例として、底板を図３ａに示した底板３０７のようにすることもできる。圧電素子２２０ｂは、粘着テープ３１１若しくはそれに類似するものによって支持フレーム３０３ｂの２つのサイドアーム２１６の間に装着されている。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す実施例におけるマイクロアクチュエーターを装着した後の図である。本実施例において、マイクロアクチュエーター２０２の動作方式は前記実施例におけるマイクロアクチュエーターの動作方式と同一である。しかし、回転板３０２の厚さのため、装着する際に、磁気ヘッド２０１は回転板３０２上に位置しており、２つのサイドアーム２１６の間に位置しないことになる（図１３ａ乃至図１３ｃ参照）。
【００３９】
本実施例におけるヘッドジンバルアセンブリの装着過程は、図９ｃ及び図９ｄに示す装着過程とほぼ同一である。具体的には、例えば、２つのエポキシ接着点４０２により磁気ヘッド２０１がマイクロアクチュエーター２０２の回転板３０２の上に装着される。２つの電極パッド４０３ｂは、サスペンション８の舌部４０５の電極パッド４０８に対応して、前記圧電素子２２０ｂ上に設置されている。２つの導電ボール（図示せず）は、電極パッド４０８によりマイクロアクチュエーター２０２の圧電素子２２０ｂとサスペンション８のケーブル２１１を電気的に連結している。磁気ヘッド２０１が装着されたマイクロアクチュエーター２０２の剛性アーム２１８ｂは、圧電素子２２０ｂが動作する際、磁気ヘッド２０１をスムーズに回転させるような方式でその一部分がサスペンション８の舌部４０５に接着される。前記サスペンションの舌部４０５は、ロードビーム２０７上の小さな突起部５０３（図１３ｃ参照）により搭載力が常に磁気ヘッド２０１の中心区域に位置するように設計される。サスペンション８の舌部４０５の活動底板には、磁気ヘッド２０１の電極パッド４０４と対応して少なくとも４つの電極パッド４０７が設置されている。複数の導電ボール２１７（例えば、GBB若しくはSBB）は、磁気ヘッド２０１とサスペンション８のケーブル２０９を電気的に連結に利用され、これにより、磁気ヘッド２０１の記録・再生ヘッド部が駆動制御システムの制御を受ける。図１３ｂは、図１３ａのヘッドジンバルアセンブリが装着された後の状態を示す図である。
【００４０】
図１３ｃは、図１３ｂのヘッドジンバルアセンブリのサスペンションの舌部区域の一部を示す側面図である。具体的には、ヘッドジンバルアセンブリのロードビーム２０７上の小さな突起部５０３は、サスペンション８の舌部４０５を支持するために設けられる。磁気ヘッド２０１が装着されている回転可能なマイクロアクチュエーター２０２は、剛性アーム２１８ｂ部分によりサスペンション８の舌部４０５に装着される。複数の導電ボール（例えば、GBB若しくはSBB）は、圧電素子２２０ｂの電気的な連結に適用され、導電ボール２１７は磁気ヘッド２０１の電気的な連結に適用される。前記一部分装着区域の両側には平行な間隙が５０１ａ，５０７ａが形成されている。また、間隙５０９は、磁気ヘッド２０１の底面とマイクロアクチュエーター２０２の頂面の間に形成されており、これにより、両部品の間の干渉を避ける構成である。
【００４１】
図１４は、本発明の回転可能なマイクロアクチュエーターの支持フレームの製造及び主な加工工程を示すフローチャートである。図１４に示すステップは、前記何れか一種類の実施例の支持フレームを製造する場合に適用される。開始（ステップ６００）後、金属板材（例えば、ステンレス）を準備し（ステップ６０１）、その後、金属板材を部分的にエッチングし（ステップ６０２）、マイクロアクチュエーターの支持フレームにカットする（ステップ６０３）。続いて、支持フレームを洗浄し（ステップ６０４）、最後の検査を行う（ステップ６０５）。前記素子を製造する他の異なる方法及びステップは当業者が周知しているため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１５は、本発明の一実施例としての回転可能な圧電マイクロアクチュエーターユニット９０５を備えているディスクドライブユニットを示す図である。ここで、本発明のディスクドライブユニットは、本体９０１、磁気ディスク９０２、スピンドルモーター９０３、フレキシブルプリント回路９０７、ボイスコイルモーター９０８、及びヘッドジンバルアセンブリ９０４を含む構成である。前記ヘッドジンバルアセンブリ９０４は本発明により設計されており、マイクロアクチュエーターが動作して位置の微調整を行う際に優れた共振性能を持っている。具体的には、図１５に示すヘッドジンバルアセンブリ９０４は、前記回転可能なマイクロアクチュエーターを備えている。ディスクドライブユニットのこのような構造、動作、及び装着プロセスは当業者が周知しているため詳細な説明は省略する。
以上に開示したのは、本発明の最良の実施形態である。しかしながら、本発明の精神から逸脱せずに他の形態で実施され得ることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、マイクロアクチュエーターユニットを激発する時に優れた共振特性を持っているヘッドジンバルアセンブリを提供するので、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１ａ】従来のディスクドライブユニットの一部分を示す図である
【図１ｂ】従来のヘッドジンバルアセンブリの斜視図である
【図１ｃ】図１ｂの一部を示す拡大斜視図である
【図１ｄ】図１ｂに示すヘッドジンバルアセンブリのマイクロアクチュエーター中に磁気ヘッドを挿入する一般的な過程を示す図である
【図１ｅ】従来の組立てた後のマイクロアクチュエーターと磁気ヘッドを示す図である
【図１ｆ】図１ｂのヘッドジンバルアセンブリの共振曲線（resonance curve）を示すグラフである
【図２ａ】本発明の第一実施例に関する回転可能なマイクロアクチュエーターを含むヘッドジンバルアセンブリを示す図である
【図２ｂ】図２ａのヘッドジンバルアセンブリの一部を拡大して示す図である
【図２ｃ】図２ａのヘッドジンバルアセンブリの一部を異なる方向から見た図である
【図３ａ】本発明の回転可能なマイクロアクチュエーターの第一実施例に関する展開斜視図である。
【図３ｂ】同じく組み立て図である。
【図４】図２ａのヘッドジンバルアセンブリの図であり、（ａ）は展開斜視図、（ｂ）は組立図である
【図５】図４ｂのヘッドジンバルアセンブリの側面図である
【図６】本発明の第一実施例における最良の製造技術に関するフローチャートである
【図７】本発明のマイクロアクチュエーターの圧電素子に電圧を加えた場合を示す図であり、（ａ）は波形図、（ｂ）は電圧が印加されていないモードを示す上面図、（ｃ）はプラス電圧が印加されているモードを示す上面図、（ｄ）はマイナス電圧が印加されているモードを示す上面図である
【図８】本発明のマイクロアクチュエーターの回転部分の３種類の選択可能な構造を示す図である
【図９ａ】本発明のマイクロアクチュエーターの第二実施例に関する展開斜視図である
【図９ｂ】図９ａのマイクロアクチュエーターの組立図である
【図９ｃ】本発明の第二実施例に関するヘッドジンバルアセンブリの展開斜視図である
【図９ｄ】図９ｃのヘッドジンバルアセンブリの組立図である
【図９ｅ】図９ｄのヘッドジンバルアセンブリの側面図である
【図１０】本発明のマイクロアクチュエーターと磁気ヘッドの斜視図である
【図１１】本発明の共振試験結果を示すグラフである
【図１２】本発明のマイクロアクチュエーターの第三実施例に関する図であり、（ａ）は展開斜視図、（ｂ）は組立図である
【図１３ａ】図１２ｂのマイクロアクチュエーターを備えているヘッドジンバルアセンブリの展開斜視図である
【図１３ｂ】図１３ａのヘッドジンバルアセンブリの組立図である
【図１３ｃ】図１３ｂのヘッドジンバルアセンブリの側面図である
【図１４】本発明のマイクロアクチュエーターを製造する最良の主工程を示すフローチャートである
【図１５】本発明の一実施例としての回転可能な圧電マイクロアクチュエーターを備えているディスクドライブユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
２０１：磁気ヘッド、２０２：マイクロアクチュエーター、２０５：ヒンジ、２０７：ロードビーム、２０８：基盤、２１６：サイドアーム、２１８：剛性アーム、２１９：活動底板、２２０：圧電素子、
３０１：連結アーム、３０２：回転板、３０３：支持フレーム、３０７：底板、３０８、３０９：先細端部、
４０５：舌部、５０３：突起部、
【図１ａ】
2006244690.tif 000003
【図１ｂ】
2006244690.tif 000004
【図１ｃ】
2006244690.tif 000005
【図１ｄ】
2006244690.tif 000006
【図１ｅ】
2006244690.tif 000007
【図１ｆ】
2006244690.tif 000008
【図２ａ】
2006244690.tif 000009
【図２ｂ】
2006244690.tif 000010
【図２ｃ】
2006244690.tif 000011
【図３ａ】
2006244690.tif 000012
【図３ｂ】
2006244690.tif 000013
【図４】
2006244690.tif 000014
【図５】
2006244690.tif 000015
【図６】
2006244690.tif 000016
【図７】
2006244690.tif 000017
【図８】
2006244690.tif 000018
【図９ａ】
2006244690.tif 000019
【図９ｂ】
2006244690.tif 000020
【図９ｃ】
2006244690.tif 000021
【図９ｄ】
2006244690.tif 000022
【図９ｅ】
2006244690.tif 000023
【図１０】
2006244690.tif 000024
【図１１】
2006244690.tif 000025
【図１２】
2006244690.tif 000026
【図１３ａ】
2006244690.tif 000027
【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
2006244690.tif 000029
【図１４】
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【図１５】
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